Teadlased täheldasid magnetilise materjali kuumutamisel uut kummalist käitumist. Kui temperatuur tõuseb, külmub selle materjali magnetiline staatiliseks režiimiks, mis tavaliselt temperatuuri langedes toimub. Teadlased avaldasid oma järeldused ajakirjas Nature Physics.
Teadlased leidsid selle nähtuse neodüümi materjalides. Mõni aasta tagasi kirjeldasid nad seda elementi kui “ise indutseeritud spiniklaas”. Spin -klaas on tavaliselt metallisulam, näiteks rauaaatomid segatakse juhuslikult vaseaatomite ruudustikku. Iga raud aatom on nagu väike magnet või keerutus. Need juhuslikult paigutatud keerutused erinevates suundades.
Erinevalt traditsioonilistest spin -klaasidest, mis on juhuslikult segatud magnetiliste materjalidega, on neodüüm element. Muu aine puudumisel näitab see klaasistamise käitumist kristallvormis. Pöördumine moodustab pöörlemismustri nagu spiraal, mis on juhuslik ja muutuv.
Selles uues uuringus leidsid teadlased, et kui nad kuumutasid neodmiumi vahemikus -268 ° C kuni -265 ° C, “külmutati” tahkeks mustriks, moodustades magneti kõrgemal temperatuuril. Kui materjal jahtub, naaseb juhuslikult pöörlev spiraalmuster.
"See" külmumise "režiim ei esine tavaliselt magnetiliste materjalide puhul," ütles Hollandi Radboudi ülikooli skaneeriva sondi mikroskoobi professor Aleksander Khajetoooorid.
Kõrgemad temperatuurid suurendavad tahkete ainete, vedelike või gaaside energiat. Sama kehtib ka magnetide kohta: kõrgematel temperatuuridel hakkab pöörlemine tavaliselt vehkima.
Khajetoorilased ütlesid: "Me täheldasime neodüümi magnetiline käitumine tegelikult vastuolus sellega, mis toimub" normaalselt "." "See on üsna vastupidine intuitiivne, just nagu vesi muutub kuumutamisel jääks."
See vastuoluline nähtus pole oma olemuselt tavaline - teadaolevalt käituvad vähesed materjalid valel viisil. Veel üks tuntud näide on Rochelle sool: selle laengud moodustavad tellitud mustri kõrgematel temperatuuridel, kuid jaotuvad juhuslikult madalamatel temperatuuridel.
Spin Glassi keeruline teoreetiline kirjeldus on 2021. aasta Nobeli füüsika auhinna teema. Nende spin -prillide toimimise mõistmine on oluline ka teiste teadusvaldkondade jaoks.
Khajetoorilased ütlesid: "Kui suudame nende materjalide käitumist lõpuks simuleerida, võib see järeldada ka paljude muude materjalide käitumist."
Võimalik ekstsentriline käitumine on seotud degeneratsiooni mõistega: paljudel erinevatel olekutel on sama energia ja süsteem muutub pettunud. Temperatuur võib seda olukorda muuta: on olemas ainult konkreetne olek, mis võimaldab süsteemil režiimi selgesõnaliselt siseneda.
Seda kummalist käitumist võib kasutada uues teabe salvestamise või arvutamise kontseptsioonides, näiteks aju, näiteks arvutamine.
Postiaeg: 05.-10. august2022
